一種利用硫酸燒渣生產硝酸鹽的方法
【專利摘要】一種利用硫酸燒渣生產硝酸鹽的方法，涉及無機化工硫酸工業廢棄燒渣的治理和綜合利用技術領域。將硫酸燒渣通過酸處理回收及合成純化工藝，制得硝酸鹽；酸處理回收工藝：將硫酸燒渣中的氯化鋁與鹽酸于第一耐腐蝕反應器中，反應生成氯化鋁、氯化鐵、氯化鈣、氯化鎂等氯化物；過濾得到黑色濾餅硅化物和單質硫另深加工；合成純化工藝：將酸處理回收工藝得到的氯化鋁與稀硝酸于第二耐腐蝕反應器中，反應生成硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸鈣、硝酸鎂等硝酸鹽；將過濾澄清的硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸鈣、硝酸鎂等混合溶液送入耐腐蝕減壓蒸餾器經減壓蒸餾、冷卻、洗滌、甩干、包裝得到硝酸鐵、硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸鈣等硝酸鹽產品。提高了處理硫酸燒渣的經濟效益。
【專利說明】
一種利用硫酸燒渣生產硝酸鹽的方法
技術領域
[0001]本發明屬于無機化工硫酸行業廢棄燒渣治理和利用的技術領域，特別是一種利用硫酸燒渣生產硝酸鹽的方法。
【背景技術】
[0002]硫酸工業是以硫鐵礦為原料接觸法生產的硫酸，主要由原料焙燒、凈化、轉化和吸收等幾個工序組成。一般習慣上以凈化工藝流程，將硫酸生產分成干法和濕法兩大類。濕法凈化又有酸洗、熱濃酸洗和水洗之分。目前我國硫鐵礦制酸少數工廠是酸洗流程，多數仍為水洗流程。
[0003]硫鐵礦主要由硫和鐵組成，伴有少量的有色金屬和稀有金屬。硫鐵礦燒渣為硫鐵礦焙燒提取硫后排出的殘渣。硫鐵礦中除了硫被利用外，鐵及其他元素仍留在燒渣中。燒渣是用來煉鐵，提取有色金屬和制造建筑材料的原料。
[0004]單位硫酸產品的燒渣排放量與硫鐵礦的品位及工藝條件有關。在相同的工藝條件下硫鐵礦的品位越高則排渣量就越少，反之則高。當硫鐵礦含硫量為25?35%時，一般生產每噸約產生0.7?I噸的燒結渣。其中硫酸燒渣的各種成分及百分含量為:四氧化三鐵含量為43.31 %，三氧化二鋁含量為8.13 %，氧化鈣含量為1.63 %，氧化鎂含量為0.46 %，氧化硅含量為35.73%，硫的含量為0.16%。
[0005]目前，硫酸燒渣的綜合利用并不理想，除了少部分用作煉鐵和建筑材料外，大部分采用堆填處理，造成了資源的浪費和環境的污染。
【發明內容】
[0006]本發明旨在針對硫酸燒渣的利用和市場需求，提供一種利用硫酸燒渣生產硝酸鹽的方法。
[0007]為了實現上述目的，本發明所述的一種利用硫酸燒渣生產硝酸鹽的方法的技術方案如下:
[0008]一種利用硫酸燒渣生產硝酸鹽的方法，硫酸燒渣通過酸處理回收及合成純化工藝，制得硝酸鹽；
[0009]所述酸處理回收工藝為:將硫酸燒渣中的氯化鋁與鹽酸以純質量比1: 1.85?
2.45投入第一耐腐蝕反應器中，同時打開攪拌器緩緩攪拌使物質進行化學反應；23分鐘后反應生成氯化鋁、氯化鐵、氯化鈣、氯化鎂等氯化物；過濾得到黑色濾餅硅化物和單質硫送去另外深加工，同時得到澄清的氯化物液體進行下一步提取；
[0010]所述合成純化工藝為:將所述酸處理回收工藝得到的氯化鋁與稀硝酸以純質量比I: 1.12?1.72送入第二耐腐蝕反應器中，開動攪拌器在緩緩的下反應生成硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸鈣、硝酸鎂等硝酸鹽；過濾得到及其少量的雜質濾餅送去焚燒或深埋；同時得到澄清的硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸鈣、硝酸鎂等混合溶液進行下一步提取；
[0011]將澄清硝酸鹽溶液送入耐腐蝕減壓蒸餾器里進行減壓蒸餾，當蒸餾液體達到了飽和溶液時排出來進入冷卻器進行分級冷卻；根據他們的凝固點不同將依次冷卻出硝酸鐵、硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸鈣等硝酸鹽晶體；再經洗滌、甩干、包裝和檢斤，分別得到硝酸鐵、硝酸鋁、硝酸鎂和硝酸鈣四種硝酸鹽晶體產品；最后蒸餾剩下的液體為鹽酸溶液返回上道工藝循環利用。
[0012]本發明所用的硫酸燒渣為生產硫鐵礦為原料接觸法生產的硫酸燒渣，所述硫酸燒■，其組分中含有四氧化三鐵、三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化硅和硫。
[0013]本發明的化學反應式為:
[0014]A1203+6HC1 = 2A1C13+3H20
[0015]A1C13+3HN03 = Al (NO3) 3+3HCl
[0016]本發明的有益效果在于:其一，提供了一種利用硫酸燒渣生產硝酸鹽的方法，為有效處理硫酸燒渣開辟一條途徑。其二，制取物包括硝酸鐵、硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸鈣都是經濟價值較大的暢銷產品，提高了處理硫酸燒渣的經濟效益。其三，投資少，對處理生產硫鐵礦為原料接觸法生產的硫酸燒渣及類似組分的硫酸燒渣尤為適用，可以說開辟了一條新路。其四，制取物的純度高，質量有保證。
【具體實施方式】
[0017]實施例一
[0018]一種利用硫酸燒渣生產硝酸鹽的方法，硫酸燒渣通過酸處理回收及合成純化工藝，制得硝酸鹽；
[0019]所述酸處理回收工藝為:取硫酸燒渣500公斤(其中含三氧化二鋁含量為8.13%)將硫酸燒渣中的氯化鋁與鹽酸以純質量比1: 2.15投入第一耐腐蝕反應器中，同時打開攪拌器緩緩攪拌使物質進行化學反應；23分鐘后反應生成106.8公斤氯化鋁和氯化鐵、氯化鈣、氯化鎂等氯化物；過濾得到黑色濾餅硅化物和單質硫送去另外深加工，同時得到澄清的氯化物液體進行下一步提取；
[0020]所述合成純化工藝為:將所述酸處理回收工藝得到的氯化鋁與稀硝酸以純質量比I: 1.42送入第二耐腐蝕反應器中，開動攪拌器在緩緩的下反應生成硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸鈣、硝酸鎂等硝酸鹽；過濾得到及其少量的雜質濾餅送去焚燒或深埋；同時得到澄清的硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸鈣、硝酸鎂等混合溶液進行下一步提取；
[0021]將澄清硝酸鹽溶液送入耐腐蝕減壓蒸餾器里進行減壓蒸餾，當蒸餾液體達到了飽和溶液時排出來進入冷卻器進行分級冷卻；根據他們的凝固點不同將依次冷卻出170.9公斤硝酸鋁晶體和硝酸鐵、硝酸鎂、硝酸鈣等硝酸鹽晶體；再經洗滌、甩干、包裝和檢斤，分別得到硝酸鐵、硝酸鋁、硝酸鎂和硝酸鈣四種硝酸鹽晶體產品；最后蒸餾剩下的液體為鹽酸溶液返回上道工藝循環利用。
[0022]本發明所用的硫酸燒渣為生產硫鐵礦為原料接觸法生產的硫酸燒渣，其組分是這樣的:四氧化三鐵含量為43.31%，三氧化二鋁含量為8.13%，氧化鈣含量為1.63%，氧化鎂含量為0.46%，氧化硅含量為35.73%，硫的含量為0.16%。
[0023]實施例二
[0024]一種利用硫酸燒渣生產硝酸鹽的方法，硫酸燒渣通過酸處理回收及合成純化工藝，制得硝酸鹽；
[0025]所述酸處理回收工藝為:取硫酸燒渣500公斤(其中含三氧化二鋁含量為8.13%)將硫酸燒渣中的氯化鋁與鹽酸以純質量比1: 2.35投入第一耐腐蝕反應器中，同時打開攪拌器緩緩攪拌使物質進行化學反應；23分鐘后反應生成116.7公斤氯化鋁和氯化鐵、氯化鈣、氯化鎂等氯化物；過濾得到黑色濾餅硅化物和單質硫送去另外深加工，同時得到澄清的氯化物液體進行下一步提取；
[0026]所述合成純化工藝為:將所述酸處理回收工藝得到的氯化鋁與稀硝酸以純質量比I: 1.62送入第二耐腐蝕反應器中，開動攪拌器在緩緩的下反應生成硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸鈣、硝酸鎂等硝酸鹽；過濾得到及其少量的雜質濾餅送去焚燒或深埋；同時得到澄清的硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸鈣、硝酸鎂等混合溶液進行下一步提取；
[0027]將澄清硝酸鹽溶液送入耐腐蝕減壓蒸餾器里進行減壓蒸餾，當蒸餾液體達到了飽和溶液時排出來進入冷卻器進行分級冷卻；根據他們的凝固點不同將依次冷卻出213.1公斤硝酸鋁晶體和硝酸鐵、硝酸鎂、硝酸鈣等硝酸鹽晶體；再經洗滌、甩干、包裝和檢斤，分別得到硝酸鐵、硝酸鋁、硝酸鎂和硝酸鈣四種硝酸鹽晶體產品；最后蒸餾剩下的液體為鹽酸溶液返回上道工藝循環利用。
[0028]本發明所用的硫酸燒渣為生產硫鐵礦為原料接觸法生產的硫酸燒渣，其組分是這樣的:四氧化三鐵含量為43.31%，三氧化二鋁含量為8.13%，氧化鈣含量為1.63%，氧化鎂含量為0.46%，氧化硅含量為35.73%，硫的含量為0.16%。
[0029]實施例三
[0030]一種利用硫酸燒渣生產硝酸鹽的方法，硫酸燒渣通過酸處理回收及合成純化工藝，制得硝酸鹽；
[0031]所述酸處理回收工藝為:取硫酸燒渣500公斤(其中含三氧化二鋁含量為
8.13%)將硫酸燒渣中的氯化鋁與鹽酸以純質量比1: 1.95投入第一耐腐蝕反應器中，同時打開攪拌器緩緩攪拌使物質進行化學反應；23分鐘后反應生成96.9公斤氯化鋁和氯化鐵、氯化鈣、氯化鎂等氯化物；過濾得到黑色濾餅硅化物和單質硫送去另外深加工，同時得到澄清的氯化物液體進行下一步提取；
[0032]所述合成純化工藝為:將所述酸處理回收工藝得到的氯化鋁與稀硝酸以純質量比I: 1.22送入第二耐腐蝕反應器中，開動攪拌器在緩緩的下反應生成硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸鈣、硝酸鎂等硝酸鹽；過濾得到及其少量的雜質濾餅送去焚燒或深埋；同時得到澄清的硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸鈣、硝酸鎂等混合溶液進行下一步提取；
[0033]將澄清硝酸鹽溶液送入耐腐蝕減壓蒸餾器里進行減壓蒸餾，當蒸餾液體達到了飽和溶液時排出來進入冷卻器進行分級冷卻；根據他們的凝固點不同將依次冷卻出133.2公斤硝酸鋁晶體和硝酸鐵、硝酸鎂、硝酸鈣等硝酸鹽晶體；再經洗滌、甩干、包裝和檢斤，分別得到硝酸鐵、硝酸鋁、硝酸鎂和硝酸鈣四種硝酸鹽晶體產品；最后蒸餾剩下的液體為鹽酸溶液返回上道工藝循環利用。
[0034]本發明所用的硫酸燒渣為生產硫鐵礦為原料接觸法生產的硫酸燒渣，其組分是這樣的:四氧化三鐵含量為43.31%，三氧化二鋁含量為8.13%，氧化鈣含量為1.63%，氧化鎂含量為0.46%，氧化硅含量為35.73%，硫的含量為0.16%。
【主權項】
1.一種利用硫酸燒渣生產硝酸鹽的方法，其特征在于:硫酸燒渣通過酸處理回收及合成純化工藝，制得硝酸鹽；所述酸處理回收工藝為:將硫酸燒渣中的氯化鋁與鹽酸以純質量比1: 1.85?2.45投入第一耐腐蝕反應器中，同時打開攪拌器緩緩攪拌，使物質進行化學反應；23分鐘后反應生成氯化鋁、氯化鐵、氯化鈣、氯化鎂等氯化物；過濾得到黑色濾餅硅化物和單質硫送去另外深加工，同時得到澄清的氯化物液體進行下一步提取；所述合成純化工藝為:將所述酸處理回收工藝得到的氯化鋁與稀硝酸以純質量比1: 1.12?1.72送入第二耐腐蝕反應器中，開動攪拌器在緩緩的攪拌下反應生成硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸鈣、硝酸鎂等硝酸鹽；過濾得到及其少量的雜質濾餅送去焚燒或深埋；同時得到澄清的硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸鈣、硝酸鎂等混合溶液進行下一步提取；將澄清硝酸鹽溶液送入耐腐蝕減壓蒸餾器里進行減壓蒸餾，當蒸餾液體達到了飽和溶液時排出來進入冷卻器進行分級冷卻；根據他們的凝固點不同將依次冷卻出硝酸鐵、硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸鈣等硝酸鹽晶體；再經洗滌、甩干、包裝和檢斤，分別得到硝酸鐵、硝酸鋁、硝酸鎂和硝酸鈣四種硝酸鹽晶體產品；最后蒸餾剩下的液體為鹽酸溶液返回上道工藝循環利用。2.根據權利要求1所述的一種利用硫酸燒渣生產硝酸鹽的方法，其特征在于:所述硫酸燒密，其組分中含有四氧化三鐵、三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化硅和硫。
【文檔編號】C01F11/36GK105883928SQ201410496044
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年9月17日
【發明人】鄧家國
【申請人】常德云港生物科技有限公司